本書基于城市韌性理念建立解決暴雨內(nèi)澇重大問題的空間規(guī)劃途徑。深入探索暴雨內(nèi)澇與物質(zhì)空間環(huán)境的韌性耦合機(jī)理,建立應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性理論模型和評價體系。綜合GIS平臺、人工智能、仿真模擬等技術(shù),跨學(xué)科研究劃定應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性單元。以京津冀典型地區(qū)建成環(huán)境為實(shí)證研究對象,解析建成環(huán)境韌性類型譜系并進(jìn)行韌性區(qū)劃;開展暴雨內(nèi)澇擾動影響的仿真模擬,從空間形態(tài)控制參數(shù)和環(huán)境優(yōu)化設(shè)計(jì)策略角度歸納應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性設(shè)計(jì)原理和方法體系。
本書從城市韌性理念視角出發(fā),探索暴雨內(nèi)澇產(chǎn)生發(fā)展過程與城市物質(zhì)空間環(huán)境之間的耦合機(jī)理與作用關(guān)系,從空間設(shè)計(jì)、環(huán)境優(yōu)化的角度提出應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的方法體系。選題突破現(xiàn)有暴雨內(nèi)澇研究排水系統(tǒng)、雨洪管理等內(nèi)容范疇,解析城市韌性、空間環(huán)境與暴雨內(nèi)澇之間的關(guān)聯(lián)機(jī)理,從而提出具有操作性的設(shè)計(jì)方法,為城市暴雨內(nèi)澇應(yīng)對提供解決途徑。
序21世紀(jì)以來,中國城鎮(zhèn)化在取得輝煌成就的同時,也面臨著生態(tài)環(huán)境惡化、資源和能源幾近枯竭、人地矛盾不斷加劇等諸多城市問題。尤其是以暴雨內(nèi)澇為代表的城市災(zāi)害問題,造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,引發(fā)了社會的廣泛關(guān)注。目前國家對城市安全問題日益重視,應(yīng)對以城市災(zāi)害為主體的突發(fā)性公共事件,構(gòu)建有效應(yīng)對極端氣候?yàn)?zāi)害的城市系統(tǒng),迅速提升城市的韌性水平,已成為包括城鄉(xiāng)規(guī)劃領(lǐng)域?qū)W者在內(nèi)學(xué)術(shù)界的一項(xiàng)重要任務(wù)。本書是在國家自然科學(xué)基金的資助下所完成的一項(xiàng)階段性研究成果。城市韌性概念起源于加拿大,西方學(xué)術(shù)界對城市韌性的研究已經(jīng)持續(xù)了幾十年,涵蓋了概念、屬性、機(jī)理、評價體系、策略等方面的內(nèi)容。近年來,韌性城市建設(shè)日益受到我國的重視,并作為十四五規(guī)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前,提升城市韌性已經(jīng)成為貫徹生態(tài)文明思想的重要內(nèi)容,構(gòu)建韌性城市也成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要路徑。盡管如此,對于我國的學(xué)術(shù)界而言,構(gòu)建適合國情的韌性城市理論,提出順應(yīng)我國城市發(fā)展的韌性技術(shù)體系,建立城市防洪承澇的氣候韌性標(biāo)準(zhǔn),并通過韌性城市建設(shè),有效地應(yīng)對氣候變化、解決暴雨內(nèi)澇極端氣候?yàn)?zāi)害問題,仍是一個具有挑戰(zhàn)性的嶄新課題。作者順應(yīng)綠色、生態(tài)發(fā)展的時代背景,結(jié)合國家課題的研究,系統(tǒng)梳理了近年來有關(guān)韌性城市的科研成果,撰寫并出版了這本應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的城市韌性研究的論著。書中科學(xué)梳理了城市韌性的定義和相關(guān)概念,總結(jié)了以往相關(guān)研究理論,并以京津冀地區(qū)為例,探索了建成環(huán)境與暴雨內(nèi)澇的韌性耦合機(jī)理,創(chuàng)新性地劃定了建成環(huán)境韌性單元,系統(tǒng)地提出了韌性類型譜系和韌性承澇的規(guī)劃策略,初步構(gòu)建了城市韌性承澇的理論框架,并為韌性城市的建設(shè)實(shí)踐總結(jié)歸納了可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。這些成果將為國內(nèi)韌性城市建設(shè)的健康發(fā)展奠定一定的理論基礎(chǔ)。希望本書作者在今后的理論和實(shí)踐研究中繼續(xù)努力,在韌性城市和生態(tài)規(guī)劃領(lǐng)域繼續(xù)探索,進(jìn)一步加深和拓展中國城鄉(xiāng)規(guī)劃理論研究的深度和廣度,為中國城市的可持續(xù)發(fā)展作出更多貢獻(xiàn)。曾堅(jiān)2022年9月1日于天津大學(xué)前 言21世紀(jì)以來,世界范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境危機(jī)日益嚴(yán)重,生態(tài)文明成為時代的主旋律,綠色、低碳、安全、韌性、健康等一系列概念已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)城市發(fā)展建設(shè)的關(guān)鍵詞。全球范圍內(nèi)發(fā)生的城市災(zāi)害數(shù)量逐年上升,成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的突出問題,韌性城市概念為傳統(tǒng)城市的防災(zāi)方法提供了新的思路。隨著韌性城市理念被納入國家戰(zhàn)略規(guī)劃,在國家政策的支持和學(xué)術(shù)界的推動下,城市韌性概念逐漸成為社會各界關(guān)注的核心議題。對城市韌性概念持續(xù)四十多年的研究已取得了較為系統(tǒng)的研究成果,但如何順應(yīng)新時代的發(fā)展,尤其是如何將其與我國的城市發(fā)展相結(jié)合,是一個長期的、復(fù)雜的問題。城市韌性不僅關(guān)注城市災(zāi)害本身,而且其研究范疇還涵蓋了環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會等有關(guān)城市可持續(xù)發(fā)展的眾多領(lǐng)域。在城市防災(zāi)領(lǐng)域,城市韌性從新的視角探討了災(zāi)害或環(huán)境變化對城市系統(tǒng)的影響,提供了城市防災(zāi)減災(zāi)和城市生態(tài)規(guī)劃研究的新思路。本書在國家自然科學(xué)基金的資助下,以我國京津冀地區(qū)為核心研究對象,以城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)為基礎(chǔ),融合生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、水利學(xué)等學(xué)科的相關(guān)研究,探討我國城市應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的韌性發(fā)展模式,屬于研究的一部分階段性成果。主要介紹了城市韌性研究的重要使命、韌性研究的起源與發(fā)展,以及當(dāng)前的城市韌性研究概況。以城市韌性的定義、相關(guān)概念與基本屬性為基礎(chǔ),詳細(xì)闡述了暴雨內(nèi)澇的相關(guān)研究基礎(chǔ)和作用過程,結(jié)合國內(nèi)外應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的相關(guān)研究,基于全周期過程和多層次目標(biāo)提出建成環(huán)境與暴雨內(nèi)澇的韌性耦合研究體系,構(gòu)建應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性理論模型;诙鄬W(xué)科的韌性單元劃分標(biāo)準(zhǔn),提出應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的韌性單元劃定方法和建成環(huán)境韌性類型譜系;诮ǔ森h(huán)境韌性空間格局特征,提出基于仿真模擬的建成環(huán)境韌性提升策略。本書旨在進(jìn)一步探索并深化城市韌性的理論和方法研究,為我國城市的可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)提供具有借鑒性的規(guī)劃方法和策略。因作者理論水平和思想認(rèn)知的局限性,寫作過程中難免有所疏漏或者偏于主觀、片面,希望各界同行批評指正。最后,感謝華中科技大學(xué)出版社及負(fù)責(zé)本書出版的賀晴編輯,他們?yōu)楸緯捻樌霭孀鞒隽朔e極貢獻(xiàn)。王嶠2022年9月1日于天津大學(xué)
王嶠,博士,博士生導(dǎo)師,天津大學(xué)建筑學(xué)院副教授,城鄉(xiāng)規(guī)劃系副主任,國家注冊城鄉(xiāng)規(guī)劃師,新加坡國立大學(xué)訪問學(xué)者,天津大學(xué)北洋青年骨干教師。自然資源部高層次科技創(chuàng)新人才工程(國土空間規(guī)劃行業(yè))青年科技人才、天津市青年科技工作者協(xié)會優(yōu)秀青年科技工作者。獲天津大學(xué)沈志康獎教金、天津大學(xué)第二十三屆十佳杰出青年(教工)優(yōu)秀教書育人獎、天津大學(xué)黃大年式教師團(tuán)隊(duì)等榮譽(yù)。中國城市科學(xué)研究會韌性城市專業(yè)委員會委員,天津市規(guī)劃和自然資源領(lǐng)域科技專家,天津市城市規(guī)劃學(xué)會理事,天津市城市規(guī)劃學(xué)會理論與學(xué)術(shù)工作委員會副主任委員及秘書長、生態(tài)與韌性規(guī)劃專業(yè)委員會委員、青年工作委員會委員,城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)(智能城市與智能規(guī)劃方向)*虛擬教研室成員。主要科研方向?yàn)槌鞘许g性、城市綜合防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)等。近年來主持縱向科研項(xiàng)目13項(xiàng),其中國家和省部級以上項(xiàng)目共6項(xiàng);參加縱向項(xiàng)目共21項(xiàng),其中國家和省部級以上科研項(xiàng)目14項(xiàng)。主編及參編書籍12部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇。論文獲獎7項(xiàng),指導(dǎo)學(xué)生獲得國際國內(nèi)城市規(guī)劃類競賽獎20余項(xiàng),科研成果獲廈門市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎,設(shè)計(jì)成果獲中國土木工程詹天佑住宅小區(qū)金獎、天津市優(yōu)秀城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)一等獎等9項(xiàng)。
1 緒 論 001
1.1 城市韌性研究的重要使命 002
1.2 韌性理念的起源與發(fā)展 004
1.3 當(dāng)前的城市韌性研究概況 007
2 城市韌性的定義與基本屬性 019
2.1 城市韌性的定義 020
2.2 城市韌性與相關(guān)概念辨析 022
2.3 城市韌性研究中的基本理論 025
3 暴雨內(nèi)澇的相關(guān)研究基礎(chǔ) 029
3.1 國內(nèi)外應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的相關(guān)研究 030
3.2 城市雨水管理相關(guān)概念辨析 031
3.3 國內(nèi)外應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的規(guī)劃與實(shí)踐 034
4 建成環(huán)境與暴雨內(nèi)澇的韌性耦合研究 049
4.1 基于全周期過程和多層次目標(biāo)的耦合機(jī)理研究 050
4.2 從暴雨事件到內(nèi)澇災(zāi)害的全周期過程解析 051
4.3 應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的城市建成環(huán)境韌性理論模型 056
5 應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性單元劃定 063
5.1 基于多學(xué)科的韌性單元劃分標(biāo)準(zhǔn) 064
5.2 基于京津冀典型區(qū)域的韌性單元實(shí)證研究 072
5.3 應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的韌性單元劃定方法 094
6 應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成單元韌性類型譜系 105
6.1 應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性類型研究 106
6.2 應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性等級區(qū)劃研究 148
6.3 應(yīng)對暴雨內(nèi)澇的建成環(huán)境韌性空間格局特征 175
7 基于仿真模擬的建成環(huán)境韌性提升策略 183
7.1 研究對象韌性現(xiàn)狀解析 185
7.2 城區(qū)級韌性提升策略 201
7.3 街區(qū)級韌性提升策略 218
7.4 街區(qū)級韌性優(yōu)化方案與模擬驗(yàn)證 234
8 結(jié) 語 245
8.1 城市韌性的系統(tǒng)性研究 246
8.2 城市韌性的實(shí)效性研究 247
8.3 城市韌性的制度性研究 248
參考文獻(xiàn) 250
附 錄 256
后 記 275